刨刀刨削煤壁仿真及有限元分析.pdf

1、我國薄煤層分布廣泛,刨煤機(jī)是開采薄和中厚煤層的采煤機(jī)械,刨刀是刨煤機(jī)系統(tǒng)中非常重要的零件,刨刀工作過程中受到煤壁隨機(jī)動(dòng)載荷作用,很容易發(fā)生疲勞破壞,尤其當(dāng)刨刀遇到含有硬夾石和矸石的煤層時(shí),刨刀受力會(huì)急劇增加,在高頻變應(yīng)力作用下,刨刀會(huì)出現(xiàn)刀頭崩刃、合金頭脫落、刀桿折斷等刨刀失效現(xiàn)象,本文應(yīng)用CAE有限元技術(shù)對(duì)刨刀進(jìn)行分析。應(yīng)用Hypermesh、ls-dyna軟件對(duì)刨刀進(jìn)行虛擬截割仿真,對(duì)不同刨刀寬度和不同切削角進(jìn)行仿真,得到刨刀的受力

2、變化規(guī)律。將仿真得到的載荷應(yīng)用到刨刀的有限元分析,應(yīng)用ANSYSworkbench進(jìn)行靜力有限元分析和沖擊分析,得到刨刀的應(yīng)力分布云圖和沖擊性能;應(yīng)用Designlife進(jìn)行多載荷隨機(jī)力的疲勞分析,得到刨刀的損傷分布云圖。為了使刨刀焊縫處所受的應(yīng)力最小,對(duì)刨刀合金刀頭的總長度、寬度和厚度等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,優(yōu)化后,刨刀刀身和焊縫處的應(yīng)力都有所減小。本文所用的方法具有一般性,對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行CAE分析,可以提高設(shè)計(jì)的可靠性。本文所做的工作可以